Modh Dicing As Sileacan Carbide Wafer

1. Scribing roth meilt
Tiomáineann an meaisín dicing roth meilt an lann a rothlú ag ardluais tríd an fhearsaid leictreacha aerastatach chun meilt láidir na n-ábhar a bhaint amach. Tá imill ghearrtha na lanna a úsáidtear brataithe le cáithníní corandam. Is é cruas corandam Mohs ná 10, nach bhfuil ach beagán níos airde ná cruas SiC le cruas 9.5. Ní hamháin go bhfuil meilt íseal-luas arís agus arís eile am-íditheach agus saothair, ach is cúis le caitheamh go minic ar an uirlis freisin. Mar shampla, tógann sé 6-8 uair an chloig chun wafer SiC 100 mm (4 orlach) a ghearradh, agus tá sé éasca a bheith ina chúis le lochtanna chipping. Dá bhrí sin, tá an modh próiseála traidisiúnta neamhéifeachtúil seo curtha in ionad de réir a chéile trí scriobhadh léasair.
2. Marcáil léasair iomlán
Is éard atá i scriobairí léasair ná an próiseas a bhaineann le léas léasair ardfhuinnimh a úsáid chun dromchla an phíosa oibre a ionradaíocht chun an limistéar ionradaithe a leá agus a ghalú go háitiúil, agus ar an mbealach sin baintear ábhar agus scrioptúr amach. Is próiseáil neamhtheagmhála é an scriobáil léasair, gan damáiste strus meicniúil, modhanna próiseála solúbtha, gan aon chaillteanas uirlisí agus truailliú uisce, agus costais chothabhála trealaimh íseal. D'fhonn damáiste a sheachaint don scannán tacaíochta nuair a bhíonn an léasair ag scríobh tríd an wafer, úsáidtear scannán UV atá resistant to ablation teocht ard.
Faoi láthair, glacann trealamh scríbhneoireachta léasair léasair thionsclaíocha, le trí thonnfhad de 1064 nm, 532 nm, agus 355 nm, agus leithid cuisle na nanoseconds, picoseconds, agus femtoseconds. Go teoiriciúil, dá giorra an tonnfhad léasair agus is giorra an leithead cuisle, is lú an éifeacht teirmeach próiseála, atá tairbheach do phróiseáil micrea-chruinneas, ach tá an costas sách ard. Úsáidtear an léasair ultraivialait nanosecond 355 nm go forleathan mar gheall ar a theicneolaíocht aibí, ar chostas íseal, agus ar éifeacht teirmeach próiseála beag. Le blianta beaga anuas, tá an teicneolaíocht léasair picosecond 1 064 nm forbartha go tapa agus tá sé curtha i bhfeidhm ar go leor réimsí nua le torthaí maithe.
Mar shampla, is beag an éifeacht teirmeach de phróiseáil léasair ultraivialait 355nm, ach cloíonn agus carnann an slaig neamhiomlán vaporized sa líne ghearradh, rud a fhágann nach bhfuil an t-alt gearrtha réidh, agus is furasta an slaig a ghabhann leis titim amach sa phróiseas ina dhiaidh sin, rud a dhéanann difear don fheiste. feidhmíocht. Glacann an léasair picosecond 1064 nm cumhacht níos airde, éifeachtacht ard scríbhneoireachta, go leor ábhar a bhaint, agus trasghearradh aonfhoirmeach, ach tá éifeacht teirmeach na próiseála ró-mhór, agus ní mór lánaí scribing níos leithne a chur in áirithe i ndearadh sliseanna.
3. Leath stróc léasair
Tá leathscríofa léasair oiriúnach d'ábhair phróiseála a bhfuil soiléireacht níos fearr acu. Gearrann an scrioptúr léasair go doimhneacht áirithe, agus ansin glacann sé modh scoilte chun strus síneadh fadaimseartha a ghiniúint feadh na líne gearrtha chun na sliseanna a scaradh. Tá ard-éifeachtúlacht ag an modh próiseála seo, níl gá le greamú scannáin agus próiseas aistrithe scannáin, agus costas próiseála íseal. Mar sin féin, tá scoilteacht na sliseog chomhdhúile sileacain bocht, agus níl sé éasca a scoilt. Tá an taobh scáinte éasca le sliseanna, agus tá an feiniméan greamaitheachta slaig fós sa chuid scríobtha.
4. Gearradh dofheicthe léasair
Is éard atá i gceist le scribing stealth léasair ná an léasair a dhíriú ar an taobh istigh den ábhar chun ciseal modhnaithe a fhoirmiú, agus ansin an sliseanna a scaradh tríd an scannán a scoilteadh nó a leathnú. Níl aon truailliú deannaigh ar an dromchla, beagnach gan aon chaillteanas ábhartha, agus tá an éifeachtacht próiseála ard. Is é an dá choinníoll chun scribing stealth a bhaint amach ná go bhfuil an t-ábhar trédhearcach don léasair, agus go dtáirgeann go leor fuinneamh cuisle ionsú multiphoton.
Tá fuinneamh bearna an bhanna m.sh. de chomhdhúile sileacain ag teocht an tseomra thart ar 3.2 eV, is é sin 5.13 × 10 -19 J. 1 064 nm fuinneamh fótóin léasair E=hc/λ=1 .87 × 10 -19 J. Is féidir a fheiceáil go bhfuil an fuinneamh fótón léasair de 1 064 nm níos lú ná an bhearna banna ionsú d'ábhar chomhdhúile sileacain, agus tá sé trédhearcach go optúil, a chomhlíonann na coinníollacha dofheicthe ag scriobh. Baineann an tarchur iarbhír le fachtóirí cosúil le hairíonna dromchla ábhar, tiús, agus cineálacha dopant. Ag glacadh wafer chomhdhúile sileacain snasta le tiús 300 μm mar shampla, tá an tarchur léasair tomhaiste 1064 nm thart ar 67%.
Roghnaítear an léasair picosecond le leithead cuisle thar a bheith gearr, agus ní dhéantar an fuinneamh a ghintear trí ionsú multiphoton a thiontú go fuinneamh teasa, ach ní fhágann sé ach doimhneacht áirithe ciseal modhnaithe taobh istigh den ábhar. Is é an ciseal modhnaithe an limistéar crack, an limistéar leá nó an limistéar athraithe innéacs athraonta taobh istigh den ábhar. Ansin tríd an bpróiseas scoilteadh ina dhiaidh sin, déanfar na gránaigh a dheighilt ar feadh na ciseal modhnaithe.
Tá cleavability ábhar chomhdhúile sileacain bocht, agus níor cheart go mbeadh an fad idir na sraitheanna modhnaithe ró-mhór. Úsáideann an tástáil meaisín dísle uathoibríoch JHQ-611 agus wafer SiC 350 μm ar tiús chun 22 ciseal a ghearradh ar luas gearrtha 500 mm/s. Tar éis scoilteadh, tá an t-alt sách réidh, le chipping beag agus imill néata.
5. Gearradh léasair faoi threoir uisce
Díríonn an léasair treoir uisce an solas léasair agus é a threorú isteach sa cholún micrea-uisce. Athraíonn trastomhas an cholúin uisce de réir an chró nozzle, agus tá sonraíochtaí éagsúla de 100-30 μm ann. Ag baint úsáide as prionsabal an machnaimh iomlán idir an colún uisce agus an comhéadan aeir, beidh an solas léasair iomadú feadh treo an cholúin uisce tar éis é a thabhairt isteach sa cholún uisce.
Is féidir é a phróiseáil laistigh den raon ina bhfanann an colún uisce cobhsaí, agus tá an t-achar oibre éifeachtach super-fhada oiriúnach go háirithe chun ábhair tiubh a ghearradh. I gearradh léasair traidisiúnta, is é carnadh agus seoladh fuinnimh an chúis is mó le damáiste teirmeach ar an dá thaobh den líne ghearradh, agus go tapa a thógann an léasair uisce-treoraithe an teas iarmharach de gach cuisle gan carnadh ar an workpiece mar gheall ar an ngníomh den cholún uisce, mar sin gearradh Tá an bealach glan agus néata.
Bunaithe ar na buntáistí seo, is rogha maith í an chomhdhúile sileacain gearrtha léasair uisce-seolta go teoiriciúil, ach tá an teicneolaíocht deacair, agus níl aibíocht trealaimh ghaolmhar ard. Tá sé deacair soic a mhonarú mar chodanna leochaileacha. Mura féidir an colún uisce mín a rialú go cruinn agus go cobhsaí, scoiteann na braoiníní uisce splanctha an sliseanna, rud a chuireann isteach ar an toradh. Dá bhrí sin, níor cuireadh an próiseas seo i bhfeidhm fós maidir le táirgeadh sliseog chomhdhúile sileacain.